ЛЕКЦИЯ №10. Элементы антропогенеза

Существует специальность — клиническая генетика (МГМА, ТМУ, КГМА).

Клиническая генетика — дисциплина, которая применяет законы классической генетики к проблемам клинической медицины, изучает этиологию и патогенез наследственных заболеваний, разрабатывает методы лечения наследственных заболеваний.

Классификация болезней по патогенетическому механизму.

• 1. болезни без поражения генетического материала — 1%
• 2. Болезни с поражением генетического материала.
• 1) поражение материала хромосом половых клеток
• а) генетические
• б) хромосомные
• в) геномные
• 2) поражение материала ДНК соматических клеток
• а) аутосомные процессы — мозаицизм
• б) механизм старения
• в) злокачественные образования.

Гетерозиготы по серповидно-клеточной анемии лучше выживают в районах с малярией.

Ежегодно рождается более 2 миллионов детей с тяжелыми наследственными заболеваниями, в РФ — 180 тысяч, более половины — врожденные пороки развития, 30 тысяч — хромосомные заболевания, 3,5 тысячи — генные заболевания.

Клиническая генетика часто имеет дело с наследственными заболеваниями, которые не поддаются лечению. Если удается, вредное действие гена ликвидируется.

После работ Гайтона (основатель евгеники) — «человечество биологически вырождается» — было решено, что улучшение уровня жизни, санитарно-гигиенических условий, медицина ускоряют вырождение человечества. Естественный отбор в популяции человека есть и он достаточно велик. Часто люди с наследственными заболеваниями не оставляют потомства. Если есть рецессивный ген и люди будут размножаться свободно, частота патологических генов доведется до определенного уровня, после которого увеличения вреда не происходит. Наследственные болезни, как правило, протекают очень тяжело, больные обходятся государству очень дорого: неработоспособные, дорогие лекарства, постоянный уход. В США на детей — Даунов тратится столько же денег, сколько на профилактику и борьбу с гриппом. Врожденные — любые болезни, которые проявляются сразу же после рождения и включают наследственные аномалии. Наследственные аномалии — болезни, поражающие генетический материал и передающиеся через половые клетки.

Существуют разные методы генетики человека.

1. Генеалогический метод.

Анализ многих заболеваний приводит к выводу об их наследовании в семье. Семейный характер заболеваний можно выявить при анализе родословных метод анализа или изучения передачи признака среди родственников больного в ряду поколений. Родословную составляют по отношению к одному определенному признаку, наследование которого необходимо проследить. При составлении родословных используют особые знаки. Каждое поколение занимает определенную строку и нумеруется слева. Все члены нумеруются арабскими цифрами по порядку рождения. В родословной должно быть 3−5 поколений. В зависимости от того, где располагается ген в аутосоме или половой хромосоме, проявляется ли заболевание при наличии одного такого гена, различают 4 вида наследования признака (механизма передачи).

• — аутосомно-доминантное
• — аутосомно-рецессивное
• — доминантное, сцепленное с полом
• — рецессивное, сцепленное с полом.

Наследственные заболевания поражают половины потомков, встречаются у женщин и мужчин одинаково — аутосомно-доминантный механизм наследования. К таким заболеваниям относятся — ахондроплазия (вид карликовости), аридия (отсутствие радужки), некоторые формы сахарного диабета, гиперхолестеринемия, гипертрофическая кардиомиопатия (различные патологии сердца из-за фрагильности 16 хромосомы) и другие заболевания.

Для проявления заболевания необходимо присутствие 2х аллельных генов, болеют лица обоего пола с примерно одинаковой частотой, гетерозиготы, гомозиготы по доминантному признаку — здоровы. При браке 2 гетерозигот четверть потомков больны — аутосомно-рецессивный механизм наследования заболевания. Дрепаноцитоз (форма церповидно-клеточной анемии) в некоторых районах Африки 1 из 100 человек болеет. Болезнь Тея — Сакса (дефицит фермента — гексаминедазы, двигательные нарушения, прогрессирующее слабоумие) в еврейских популяциях выходцев из Восточной Европы 1 на 3тысячи. Муковисцидоз (нарушения респираторной системы, двигательной системы, нарушения ЖКТ) в европейских популяциях 1 на 2 тысячи новорожденных. Фенилкетанурия (отсутствие фенилаланин — гидроксилазы) в Европе 1 на 10 тысяч новорожденных. Остеопороз (потеря костной массы, часто у женщин в период менофазы). Глухота (чаще в странах с развитыми близкородственными браками — Средний Восток, Юго-Восточная Африка). Способствуют близкородственные и положительные ассортивные браки.

Некоторые наследственные заболевания обусловлены изменением половых хромосом, почти все известные болезни связаны с доминантными и рецессивными генами, сцепленными с Х-хромосомой. Известно 19 признаков, сцепленных с У-хромосомой (коричневая эмаль зубов, гипертрихоз ушной раковины). Доминантных признаков сцепленных с полом — мало, в основном — рецессивные признаки. Гемофилия 1:10 000 мальчиков, миопатия Дюшенна (прогрессирующая мышечная слабость) 1:5000 новорожденных мальчиков. Фрагильность Х-хромосомы 1:650 мальчиков (умственная отсталость). Рецессивный ген, расположенный в Х ­ хромосоме мужского организма всегда проявляется. Признаки х-сцепленного наследования от отца к сыну не передаются, т.к. сын не наследует Х — хромосому от отца. Все дочери больного отца также больны (при доминантном гене) или являются носительницами (при рецессивном). Здоровые мужчины никогда не передают болезнь. Степень риска для сыновей женщины ­ носительницы — 50%, половина дочерей — носительницы. Если Х — сцепленное доминантное — тоже больны. Больные гомозиготные женщины при х-сцепленном рецессивном — исключительно редко.

Сущность генеалогического метода.

• -установление наследственной этиологии заболевания
• — установление типа наследования
• — установление локализации гена в хромосоме
• — дифференциация болезней генетической этиологии с близкими к ним ненаследственми формами
• — дифференциация наследственных заболеваний, несходных по гены наследования.
• 2. Близнецовый метод.

Рождение близнецов — довольно редкое явление. В европейских странах 1−1,2% всех родов — близнецы, в Восточной Европе РФ 1,5%, в Нигерии 4%, в Японии 0,7%.

у европеоидов — 0,7%.

у негроидов — 1,1%.

у монголоидов — 0,2%.

Эти различия касаются дизиготных близнецов. Зависит от возраста матери (чем старше, тем больше вероятность рождения близнецов), искусственное оплодотворение.

Монозиготные близнецы — редкое явление, не зависит от возраста, расы, географического положения и условий жизни. Имеют большое значение для анализа т.к. очень похожи. Близнецовый метод позволяет установить, в какой мере признак зависит от генов и в какой — от внешней среды (т.к. организм взаимодействует с окружающей средой). Используются понятия: конкордантность и дискордантность. Близнецовые методы часто используются для исследования туберкулеза, сахарного диабета, шизофрении, эпилепсии и других болезней и отклонений.

Существует большое количество неизлечимых болезней, медицина не все лечит, поэтому в некоторых случаях разумнее прервать беременность Существуют методы пренатальной диагностики. Как правило, пренатальный диагноз ставится в медико-генетических учреждениях. В России 7 центров федерального значения, 10 областных центров, 85 пунктов медико-генетического консультирования.

Первая медицинская консультация появилась в 20х годах в Москве благодаря невропатологу Девиденко. Почти все медико-генетические консультации связаны с нервными болезными. Первая медико-генетическая консультация в США возникла при Мачиганском университете в 1941 году. В Воронеже подобная консультация появилась в 1960 году под руководством невропатологов.

Медико-генетические консультации обслуживают примерно 1.5 миллионов человек каждая. Врачгенетик затрачивает на прием одного больного около 1,5 — 2 часов, при повторном обращении 30−40 минут.

Существуют 3 вида пренатальной диагностики.

• — прямые (исследование плода)
• — непрямые (исследование матери)
• — дополнительные (УЗИ).

Прямые исследования — ранний метод. Используется плодный материал, ставят диагноз до 20 дней. Используются амниоцентез, хондроцентез — взятие крови из пупочных сосудов плода, плацентобиопсия — исследование материала плаценты, хориобиопсия — взятие ворсинок в слизистой матки, определение питания на 8−10 недели беременности. Результат изучается в течение дня, изучается риск абортов и диагностических ошибок. Амниоцентез был предложен немецким гинекологом в 19 веке. На 16 — 17 неделях делается абдоминальный прокол и забирается 10 — 20 мл амниотической жидкости. Вреда не приносит, в околоплодной жидкости имеются 20% жизнеспособных клеток плода — клетки слущенного дыхательного эпителия. Вероятность ошибки 2−3% (аномальный кариотип). При центрифугировании клетки осаждаются, затем используются различные биохимические методы. Определяется пол плода, проводят кариотипирование.

3. Биохимические методы.

В мире проводят более 700 исследований для клинических нужд, 300 для наследственных болезней. Болезни, которые имеют выявленные биохимические дефекты.

• — болезни обмена аминокислот
• — болезни обмена углеводов
• — болезни обмена липидов
• — болезни стероидного обмена
• — болезни обмена пуриновых и пиримидиновых оснований и др.

Энзимопатии у 10 000 ферментов.

Биохимические методы используются для определения генотипа носителей, установления генотипа родителей по данному признаку.

4. Молекулярно-генетические методы.

Изучение ДНК — ДНК-диагностика — безошибочное исследование.

Методы лечения наследственных заболеваний.

• 1. Недостаток образования конечного продукта реакции (инсулин при инсулин зависимом сахарном диабете) — заместительная терапия.
• 2. Накопление субстрата блокированной реакции или его предшественника (фенилпировиноградная кислота при фенилкетанурии) специальные диеты.
• 3. Изменение основного направления биохимической реакции и накопление продукта, который в норме имеется лишь в незначительном количестве (гликогоновая болезнь — болезнь Помпе).

• 4. Специфическая терапия — анаболики и другие гормональные средства (миоплексия — паралич мышц, нарушение обмена калия).
• 5. Хирургические методы. Устранение врожденных пороков сердца, лица шеи и т. д.